PDF《诱导磁场对 ！＂#$% 合金微观结构与磁性的影响 ！》

诱导磁场对 ! #$% 合金微观结构与磁性的影响! 贾广强!) 张金仓!) 刘永生!) 张晓勇!) 任忠鸣#) 曹世勋!) 李喜#) 邓康#) !) (上海大学物理系, 上海 #$$%&

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) #) (上海大学材料科学与工程系, 上海 #$$%&

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) (#$$% 年(月!) 日收到;

#$$% 年'

月## 日收到修改稿) 用*射线衍射和低温磁测量方法, 系统研究了在外加诱导磁场下制备的 +,-.

/ 合金的微观结构和磁性0结果表 明, 在外加诱导磁场下制备的 +,-./ 12'

3合金呈现典型的双相结构和各向异性特征, ./+, 相!轴沿外加诱导磁场 方向取向排列0随外加诱导磁场的增大, 剩余磁化强度

4 逐渐增大, 这说明 ./+, 相的取向程度越来越好0 发现 ./+, 相的自旋重取向温度 #56 随外加诱导磁场的增大逐渐向高温区移动0对外加诱导磁场影响 +,-./ 12'

3合金的 微观结构和磁性以及该类材料磁各向异性能的物理机理进行了分析和讨论0 关键词:磁场诱导,+,-./ 合金,./+, 相,定向排列 &

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((:$7#$.,7($$,7( ! 国家自然科学基金 (批准号: !$#7%$%) 和 、 上海市科学技术委员会纳米科技计划项目 (批准号: $&

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) 、 上海市教育委员会 曙光计划 (批准号: $&

59&

() 和上海市教育委员会重点学科建设项目资助的课题0 通讯联系人0 :-8;

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,/ !G 引言强磁场下制备固体材料自 #$ 世纪 &

$ 至%$ 年 代就引起了人们的关注, 在磁性材料研究上, 人们很 早就利用磁场制备具有择优取向的材料, 并取得了 良好的效果 [!―(] ;

近年来, 随着强磁场技术的发展, 强磁场在各个领域的应用也越来越广泛 ['

] , 强磁场 能够将高强度的能量无接触地传递到物质的原子尺 度, 改变原子的排列、 匹配和迁移等行为, 从而对材 料的结构和性能产生影响0其中, 强磁场在凝聚态物 质包括材料制备研究中的应用, 越来越得到人们的 关注 [7] , 并且观察到一些很有趣的现象0 !))! 年, 6;

/AH 等人发现在稳恒强磁场下, 可使具有磁各向 异性的非铁磁性磁性材料取向生长 [I] ;

+4;

,2@1;

,2E 等 人发现梯度强磁场能够控制顺磁性流体的流动 [)] ;

+E;

DA/H/ 等人发现梯度强磁场可以使水、 木材、 塑料 以及抗磁性金属悬浮 [!$]

0 就合金材料而言, !)7'

年, .,JE 光学显微镜结合图像分析软 件, 观察和分析所得试样微观组织, 结合 M 射线衍射 (NOP) 分析很明显看出 *+,- 相的 # 轴沿外加诱导 磁场方向形成了强的织构化排列% 用P/Q 差热分析 研究 ,-:*+ 合金在高温区的相转变, 用磁测量研究 它的磁性和低温区的自旋重取向% 磁测量在 @@*R:. 物性测量系统上完成, 测试温度范围为 !0.―4 #, 温度测量精度为

0 !#, 磁场测试精度为

0 2D/%实 验结果具有很好的重复性% 图!磁场中定向凝固实验装置示意图 ! 为磁极,

2 为保温层 和不锈钢炉壳,

4 为加热炉,

3 为碳棒, ) 为试样,

5 为热电偶, $ 为 温度控制仪

40 结果与讨论 NOP 物相分析在 !1SFP?D>

M:2)) 衍射仪上进 行(6'

%!辐射) %结果表明样品结晶很好, 除了 ,- 和*+,- 两相外, 没有发现纯 *+ 相和其他杂相出现%图2给出在 0)/ 外加诱导磁场下制备 ,-:*+ AB5C 合金NOP 的典型实验结果, 图(>

) 为平行于外加诱导 磁场 $J 方向截面的 NOP 谱图%图(T) 为垂直于外加 诱导磁场 $J 方向截面的 NOP 谱图;